JPH04211929A - シート状材料の切断方法およびその切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にコードを多数平行
に埋設したゴムシート材料を切断する方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】カーカス材料やスチールブレーカ材料等の
ゴムシート材料を切断する際に、埋設されたスチールコ
ードのバイヤス方向に切断するものとして、ナイフをバ
イヤス方向に走行させるとともに、走行方向と直角な方
向にも移動自在とし、スチールコードを切断しないよう
にした例がある。

【０００３】そして走行中にナイフの横方向の変位量を
測定し、走行量と前記横方向変位量から材料中のワイヤ
ーのアングル（バイヤス角度）を算出し、同アングルが
許容値を越える場合は自動運転を一時的に中止するよう
に制御するスチールコード切断方法（特開平１−１４１
７２９号公報）が提案されている。

【０００４】

【解決しようとする課題】同公報記載の実施例では、ナ
イフの走行方向を変えることが可能な構造とはなってい
るが、予め走行方向は設定され、一定の走行方向の下で
、切断された材料の前端と後端の切断角度を算出し、そ
の差が許容値以内にあるか否かを監視している。したが
ってあるシート状材料について予め走行方向が設定され
ると、同走行方向の下で切断が順次なされていく。

【０００５】一方切断前の長尺に亘るシート状材料にお
いては、その中に埋設されるコードのバイヤス角度は始
めから終りまで必ずしも一定ではなく設定値に対して多
少オフセットしていたり、また切断に供される前の台車
等の巻取り軸に巻取られた状態において巻取初めの巻芯
近傍、巻取中間部および巻取終了部では寸法が変化して
コードのバイヤス角度も多少変化を受けている。

【０００６】このように１シート状材料についてコード
のバイヤス角度が異なるものを前記先行例のように固定
された走行方向にナイフを走行させて切断すると、たと
えナイフが走行方向と直角な方向に移動自在であっても
ナイフの刃の向きは常に走行方向を向いていることから
ナイフがコードに乗り上げるおそれが多分にある。特に
コードのバイヤス角度がナイフの走行角度と大きく異な
ってくるとかかる不具合が生じ易い。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みなされたもので
、その目的とする処は、切断角度の最新データに基づい
て逐次ナイフの走行角度を追従させることで、ナイフの
コードへの乗り上げを防止したシート状材料の切断方法
および切断装置を供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本第１の発明
は、多数のコードを所定のバイヤス角度で埋設した長い
シート状材料をコンベア上でナイフにより次々に切断す
るシート状材料の切断方法において、前記ナイフを走行
予定線に沿わせて走行させてシート状材料を切断するこ
とにより得られた切断線の形状を測定することと、該切
断線の近似直線および該近似直線の前記帯状部材に対す
るバイヤス角度を演算することと、前記走行予定線のバ
イヤス角度を一回または複数回の最新の演算により得ら
れた前記近似直線のバイヤス角度の平均値とほぼ一致す
るように修正するシート状材料の切断方法である。

【０００９】最新の近似直線のバイヤス角度の平均値と
ほぼ一致するように走行予定線のバイヤス角度が修正さ
れるので、長いシート状材料におけるコードのバイヤス
角度の変化に追従して切断が適切に行なわれ、ナイフの
コードへの乗り上げを防止できる。

【００１０】また本第２の発明は、シート状材料の上方
を走行部材が横切る走行機構と、同走行機構を旋回しシ
ート状材料に対する走行部材の走行角度を変える旋回機
構と、前記走行機構の走行部材に吊設されその走行方向
に対して直角な方向に移動自在なナイフと、前記走行機
構の走行方向における前記ナイフの走行位置を検出する
第１検出手段と、前記走行方向と直角な方向における前
記ナイフの変位位置を検出する第２検出手段と、前記第
１、第２検出手段からの信号をもとに前記ナイフによる
切断角度を演算する演算手段と、同演算手段による１回
または複数回の最新の演算結果に基づいて前記旋回機構
を駆動制御する制御手段とを備えたシート状材料の切断
装置である。

【００１１】ナイフは走行切断中にコードに沿って走行
方向と直角な方向に移動し、このナイフの位置は第１、
第２の検出手段によって検出され、演算手段により切断
角度が算出される。この切断角度の１回または複数回の
最新のデータに基づき制御手段が旋回手段を駆動制御し
て走行機構における走行部材の走行角度を変え、ナイフ
の走行角度を最新の切断角度に追従させることができる
。

【００１２】したがって１シート状部材において埋設コ
ードのバイヤス角度が徐々に変化する場合でもナイフの
走行角度をコードのバイヤス角度の変化傾向に合わせる
ことで、両角度間の差異を常に小さくしてナイフの刃を
できるだけコードに沿わせ、ナイフがコード上に乗り上
げる不具合を防止することができる。

【００１３】

【実施例】以下図１ないし図７に図示した本発明の一実
施例について説明する。

【００１４】本実施例における切断装置１は、タイヤに
使用されるスチールブレーカ部材２をベルトコンベア４
上で斜めに切断するものである。スチールブレーカ部材
２は、内部に長手方向と一定のバイヤス角度をもって多
数のスチールコード３が埋設されており、同スチールコ
ード３に沿ってバイヤス方向に切断される。

【００１５】図１および図２は切断装置１およびベルト
コンベア４の上面図および側面図である。ベルトコンベ
ア４は左右のフレーム５によって支持され、同フレーム
５の前後両端部に設けられたローラ６にコンベアベルト
７が架渡され、上側のコンベアベルト７上に帯状のスチ
ールブレーカ部材２が載せられ前方（図１において左方
）に搬送される。

【００１６】左右のフレーム５には、支柱８が立設され
て、両支柱８に水平支持フレーム９が架設されている。 同水平支持フレーム９の中央より下方に突設された支軸
１０が軸受１１により回動自在に支持され、同支軸１０
の下端に水平支持板１２がそのほぼ中央部において固着
されている。したがって水平支持板１２は、鉛直方向に
指向した支軸１０を中心軸に旋回することができる。

【００１７】なお支軸１０は、水平支持フレーム９上に
設けられた減速機構３２を介して旋回用モータ３３によ
って回動させられるので、同モータ３３により水平支持
板１２は旋回する。

【００１８】該水平支持板１２にナイフ走行機構が取付
けられており、水平支持板１２の長手方向はコンベアベ
ルト７の進行方向と角度をなすことができ、コンベアベ
ルト７上を搬送されるスチールブレーカ部材２のスチー
ルコード３のバイヤス角度の基準値に概ね合わせている
。

【００１９】水平支持板１２の下面にはリニアボールス
ライドガイドレール１３が長手方向に敷設されており、
同リニアボールスライドガイドレール１３にリニアボー
ルスライドガイド１４が摺動自在に嵌合され同リニアボ
ールスライドガイド１４の下面に走行支持部材１５が固
着されている。

【００２０】水平支持板１２の左右両端部の前側からは
枢支基板１６、１７が鉛直下方に向けて垂設されていて
、その下端部にそれぞれ回転軸１８、１９が枢着され、
一方の回転軸１８には従動プーリ２０が一体に嵌着され
他方の回転軸１９には駆動プーリ２１が嵌着されて、両
プーリ２０、２１間に歯付ベルト２２が架渡されるとと
もに、同歯付ベルト２２の上側のベルトの所定箇所が前
記走行支持部材１５にねじ２３によって固着されている
。

【００２１】駆動プーリ２１の近傍の水平支持板１２の
上面には支持板２４に支持されてモータ２５が設けられ
ており、前方に突出した駆動軸にはプーリ２６が嵌着さ
れ、前記駆動プーリ２１と一体の回転軸１９に駆動プー
リ２１と並んで嵌着されたプーリ２７と前記プーリ２６
との間に歯付ベルト２８が架渡されている。

【００２２】したがってモータ２５を駆動することで歯
付ベルト２８を介して駆動プーリ２１を回転駆動し、同
駆動プーリ２１の回転は歯付ベルト２２を回動させ、同
歯付ベルト２２に固着された走行支持部材１５をその上
端の吊設部材１４を介してレール１３に沿って走行させ
ることができる。

【００２３】なお、従動プーリ２０側において、水平支
持板１２の前側面に基端部を固着されてセンサブラケッ
ト２９が下方へ垂設され、その下端部に装着された反射
型光センサ３０が前記従動プーリ２０の前側面に対向し
ている。そして従動プーリ２０の前側面には図５に図示
するように円を８等分し一つおきに無反射部分を設けた
反射テープ３１が貼付されており、従動プーリ２０の回
動位置によって反射型光センサ３０の反射光の強度が変
化するようになっている。

【００２４】したがって走行支持部材１５の走行すなわ
ち歯付ベルト２２の回動によって従動プーリ２０が回転
すると反射型光センサ３０が従動プーリ２０の回転状態
を検知し、検出値の変化の回数をカウントすることで走
行支持部材１５の走行位置を割り出すことができる。

【００２５】以上が旋回機構、走行機構および走行位置
検出機構であり、前記走行機構の走行する走行支持部材
１５にナイフが吊設されている。走行支持部材１５の下
面には走行方向と直角な方向に指向してボールスライド
テーブル４２のレール４０が敷設されており、同レール
４０と摺動自在に嵌合されたボールスライドテーブル４
２の下面にはシリンダ４１が固定されていて、同シリン
ダ４１は走行支持部材１５の下方に懸吊されるとともに
レール４０に沿って走行支持部材１５の走行方向とは直
角な方向に摺動可能である。

【００２６】シリンダ４１の下方に突出したシリンダロ
ッド４１ａの下端に断面コ字状のナイフブラケット４３
が固着されており、同ナイフブラケット４３の左右側片
をボルト４４が水平方向に貫通して左右からワッシャ４
５を介してナット４６が螺合されボルト４４を固定支持
している。そしてナイフブラケット４３の左右側片間に
架設されたボルト４４には左右をスペーサ４７によって
位置決めされて、中央に円板状のナイフ４８が回転自在
に支承されている。

【００２７】したがってナイフ４８はナイフブラケット
４３に回転自在に支持されて、シリンダロッド４１ａの
出没で昇降するとともに、走行支持部材１５の走行方向
に移動すると同時に、走行方向と直角な方向にも移動可
能である。

【００２８】なおシリンダ４１の後側面からはセンサブ
ラケット４９が後方に突出し後端部を上方に折曲して走
行支持部材１５の後側面に対向させ、その走行支持部材
１５に対向するセンサブラケット４９の側体に光により
距離を検出する距離センサ５０が取付けられている。し
たがって該距離センサ５０は、シリンダ４１と一体に走
行支持部材１５の走行方向と直角な方向に移動し走行支
持部材１５との間の距離を随時検出することができる。

【００２９】すなわち前記反射型光センサ３０は走行方
向におけるナイフ４８の位置を検出し、距離センサ５０
は走行方向と直角な方向におけるナイフ４８の位置を検
出することができる。

【００３０】この反射型光センサ３０および距離センサ
５０の検出信号は図６に図示するように信号変換器６０
に入力されて数値化され、さらに数値演算装置６１に入
力されて座標値を演算されて、その結果はＣＲＴ６２、
プリンタ６３によって座標表示され、またその他の制御
装置６４に供され利用される。

【００３１】以上がナイフ４８の移動機構および移動位
置の検出機構である。一方スチールブレーカ部材２を搬
送するベルトコンベア４側には、水平支持板１２と平行
にその下方において刃受け板５５が左右フレーム５間に
架設されている（図３参照）。刃受け板５５は上側のコ
ンベアベルト７の上を近接して横切る形で架設され、コ
ンベアベルト７によって搬送されてきたスチールブレー
カ部材２は刃受け板５５でこれを乗り越えて搬送される
。

【００３２】またコンベアベルト７を間に介在させて刃
受け板５５に対応する位置に永久磁石ブロック５６が左
右のフレーム５に支持されて架設されている。永久磁石
ブロック５６もコンベアベルト７の下面に近接している
。

【００３３】したがって刃受け板５５上にあるスチール
ブレーカ部材２は、その内部に埋設されたスチールコー
ド３が永久磁石ブロック５６の磁力により下方に引きつ
けられ刃受け板５５に張りつくようにして形状が保持さ
れる。

【００３４】スチールブレーカ部材２を切断するために
は、まずベルトコンベア４により搬送されてきたスチー
ルブレーカ部材２が刃受け板５５を乗り越えて所定距離
進行したところで停止され、切断部を刃受け板５５上に
位置させる。このときスチールブレーカ部材２の切断部
は刃受け板５５上において永久磁石ブロック５６により
保持されている。

【００３５】この状態でモータ２５が駆動されて走行支
持部材１５がナイフ４８とともにスチールブレーカ部材
２の片側側縁部に移動されて位置決めがなされる。そし
てシリンダ４１の駆動でナイフブラケット４３を下降さ
せると刃受け板５５上に保持されたスチールブレーカ部
材２の側縁部上にナイフ４８が下降し図４に図示するよ
うにＶ字形状をした刃先がスチールブレーカ部材２に食
い込んで刃受け板５５に至ると刃先部分のスチールブレ
ーカ部材２は切断状態となる。

【００３６】このとき刃先直下にスチールコード３があ
った場合はスチールコード３の近傍のゴム部の反力が大
きいので走行方向と直角な方向に移動可能なナイフ４８
は同方向に逃げ、結局相隣るスチールコード３の間に食
い込んでスチールコード３を切断することはない。

【００３７】またＶ字形状をした刃先はその左右のスチ
ールブレーカ部材２の外表皮を引きずり込むようにして
食い込み、スチールコード３は常にゴム材に覆われた状
態にあり、刃受け板５５に達したところで切断するので
切断面にスチールコード３が露出することもない。

【００３８】なおナイフ４８は上昇位置にあるときは走
行予定線上にあり下降して上記の如きずれを生じると、
この走行方向と直角な方向の若干の移動距離は距離セン
サ５０によって検出される。

【００３９】こうしてナイフ４８がスチールブレーカ部
材２の側縁に食い込んだのち、モータ２５を駆動して走
行支持部材１５を走行させると、ナイフ４８は相隣るス
チールコード３の間をスチールコード３に沿って切断し
ていき、スチールブレーカ部材２の他方の側縁に至って
切断を完了する。

【００４０】スチールコード３に沿ってナイフ４８が切
断を行うので、スチールコード３が弯曲していれば切口
も同形状に弯曲していることになり、前記予定走行線か
らのずれは随時距離センサ５０によって検出される。

【００４１】次に数値演算装置６１により座標上に切口
形状を再現するためのナイフ４８の位置検出方法および
その分析方法について説明する。

【００４２】ナイフ４８の走行方向をＹ方向、走行方向
と直角な方向をＸ方向とする。ナイフ４８のＹ方向の位
置は、反射型光センサ３０によってデジタル的にカウン
ト値として検出できるが、そのうち周期的なカウント値
を選び、同カウント値を検出したときに、ナイフ４８の
Ｘ方向の位置を距離センサ５０より信号変換器６０に入
力して数値化する。

【００４３】そして数値演算装置６１においてＹ方向の
周期的なカウント値と各カウント値におけるＸ方向の数
値情報とをそれぞれ対で記憶するとともに適当に縮倍し
てグラフ上に表わしたものが図７である。

【００４４】横軸がＹ方向の走行位置を示し、縦軸がＸ
方向の振れを示しており、横軸に平行な一点鎖線ｆが走
行予定線であり、弯曲した曲線ａが演算結果の一例を示
す曲線である。横軸がナイフ４８の走行位置に対応し縦
軸が走行方向と直角な方向のずれ位置に対応しているの
で曲線ａは切断により形成された切口の形状を示してい
ることになる。

【００４５】Ｙ方向の走行位置をほぼ１２等分し順に番
号を符したとき、２の走行位置と１１の走行位置におけ
るそれぞれの曲線ａと交わる点どうしを結ぶ直線をｂと
し、直線ｂをもって近似直線とする。数値演算装置６１
は近似直線ｂと走行予定線ｆとのなす角θを演算する。

【００４６】以上のことより図７に示された例の場合、
このスチールブレーカ部材２の切口はナイフ４８の走行
角度よりθ度傾斜しており、上限値は走行終端近傍にあ
り、下限値は走行始端近傍または中央位置にあり中央部
でわずかにＳ字状にうねりがあることが分かる。

【００４７】このようにスチールブレーカ部材２の一本
分の切断が終わると、数値演算装置６１に指示を出して
既に逐次記憶しておいた検知情報をもとに数値のグラフ
化、上下限値の判定、切口の近似直線、傾斜角度θの演
算等がなされ、その結果はＣＲＴ６２に表示したり、プ
リンタ６３でプリントアウトしたり、または他の制御装
置６４へ切口の情報を受け渡すことができる。ここにナ
イフ４８の走行角度に傾斜角度θを加えた角度が切断角
度ψであり、同切断角度ψが制御装置６４に入力される
。

【００４８】制御装置６４では、これから切断しようと
する前５回の切断角度ψの平均値を算出し、その算出結
果である平均値ψａに基づいて旋回用モータ３３を駆動
して水平支持板１２を旋回しナイフ４８の走行角度を切
断角度の平均値ψａにほぼ（±０．５　度以内）一致さ
せる。

【００４９】こうしてナイフ４８の走行角度を逐次上記
平均値ψａに合わせて切断を開始するので、ナイフ４８
の刃の向きはほぼ埋設されたスチールコード３に沿って
いる。すなわち今切断しようとする部分の近傍における
スチールコード３のバイヤス角度の傾向は、その前５回
の切断角の平均値ψａに現われており、この傾向は以後
数回程は続くとみるのは、スチールブレーカ部材２のコ
ードが徐々に変化する性質上当然予想されることで、よ
ってナイフ４８の刃の向きはスチールコード３のバイヤ
ス角度にほぼ一致していると考えられる。

【００５０】したがって同走行角度でナイフ４８が走行
すると、ほぼスチールコード３に沿って走行することに
なり、ナイフ４８がスチールコード３上に乗り上げるよ
うな不具合は生じない。

【００５１】このように切断に際しては、常にその前５
回の切断角度の平均値に走行角度を修正しているので、
１スチールブレーカ部材２の埋設コード３の場所ごとに
一定でないバイヤス角度に追従して切断が適切に行なわ
れる。

【００５２】なお切断されたスチールブレーカ部材２の
端部は、永久磁石ブロック５６が下方へ退避の後、別途
設けられた吸着装置により上方から吸着されて切断形状
を維持したまま持ち上げられ、スチールブレーカ部材２
の搬送と同時に所定位置まで移動させられ、成形ドラム
への巻付けに供される。

【００５３】本実施例では、切断前５回の最新の切断角
度の平均をとったが、５回に限らず他の適当な回数の切
断角度の平均を用いてもよく、場合によれば１回でもよ
い。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、シート状材料の切断に際し、
その前１回または複数回の最新の切断角度に基づいてナ
イフの走行角度が設定されるので、常にナイフの刃の向
きはほぼ埋設コードに沿っており、ナイフがコードに乗
り上げる不具合を防止し適切な切断ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の切断装置の全体上面図
である。

【図２】同側面図である。

【図３】図１におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ　切断面（一部
側面）図である。

【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視（一部断面）図で
ある。

【図５】同実施例の従動プーリの側面図である。

【図６】電気系ブロック図である。

【図７】演算結果のグラフ化した説明図である。

【符号の説明】

１…切断装置、２…スチールブレーカ部材、３…スチー
ルコード、４…ベルトコンベア、５…フレーム、６…ロ
ーラ、７…コンベアベルト、８…支柱、９…水平支持フ
レーム、１０…支軸、１１…軸受、１２…水平支持板、
１３…リニアボールスライドガイドレール、１４…リニ
アボールスライドガイド、１５…走行支持部材、１６，
１７…枢支基板、１８，１９…回転軸、２０…従動プー
リ、２１…駆動プーリ、２２…歯付ベルト、２３…ねじ
、２４…支持板、２５…モータ、２６，２７…プーリ、
２８…歯付ベルト、２９…センサブラケット、３０…反
射型光センサ、３１…反射テープ、３２…減速機構、３
３…旋回用モータ、４０…レール、４１…シリンダ、４
１ａ　…シリンダロッド、４２…ボールスライドテーブ
ル、４３…ナイフブラケット、４４…ボルト、４５…ワ
ッシャ、４６…ナット、４７…スペーサ、４８…ナイフ
、４９…センサブラケット、５０…距離センサ、５５…
刃受け板、５６…永久磁石ブロック、６０…信号変換器
、６１…数値演算装置、６２…ＣＲＴ、６３…プリンタ
、６４…制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多数のコードを所定のバイヤス角度で
   埋設した長いシート状材料をコンベア上でナイフにより
   次々に切断するシート状材料の切断方法において、前記
   ナイフを走行予定線に沿わせて走行させてシート状材料
   を切断することにより得られた切断線の形状を測定する
   ことと、該切断線の近似直線および該近似直線の前記帯
   状部材に対するバイヤス角度を演算することと、前記走
   行予定線のバイヤス角度を一回または複数回の最新の演
   算により得られた前記近似直線のバイヤス角度の平均値
   とほぼ一致するように修正することを特徴とするシート
   状材料の切断方法。
2. 【請求項２】　　多数のコードを所定のバイヤス角度で
   埋設した長いシート状材料の上方を走行部材が横切る走
   行機構と、同走行機構を旋回し前記シート状材料に対す
   る走行部材の走行角度を変える旋回機構と、前記走行機
   構の走行部材に吊設されその走行方向に対して直角な方
   向に移動自在なナイフと、前記走行機構の走行方向にお
   ける前記ナイフの走行位置を検出する第１検出手段と、
   前記走行方向と直角な方向における前記ナイフの変位位
   置を検出する第２検出手段と、前記第１、第２検出手段
   からの信号をもとに前記ナイフによる切断角度を演算す
   る演算手段と、同演算手段による１回または複数回の最
   新の演算結果に基づいて前記旋回機構を駆動制御する制
   御手段とを備えたことを特徴とするシート状材料の切断
   装置。